鹽脅迫誘導(dǎo)的耐鹽天才菌株次生代謝產(chǎn)物的研究.pdf

1、耐鹽微生物是一類在含鹽介質(zhì)中仍能生長(zhǎng)的極端微生物,廣泛存在于海洋、鹽湖、鹽場(chǎng)等環(huán)境樣品中,由于其擁有獨(dú)特的生態(tài)學(xué)分布、特異的生理機(jī)制以及廣泛的應(yīng)用,近年來(lái)逐漸成為研究的熱點(diǎn)資源之一。研究表明,高鹽所造成的高滲透壓和營(yíng)養(yǎng)剝奪可激活微生物體內(nèi)的沉默基因,進(jìn)而誘導(dǎo)出獨(dú)特的生物代謝途徑?！疤觳啪辍笔侵复x產(chǎn)量較大、且能夠產(chǎn)生系列新化合物的生物活性菌株。因此,從鹽脅迫誘導(dǎo)的耐鹽天才菌株次生代謝產(chǎn)物中,必將發(fā)現(xiàn)新的活性物質(zhì)。本論文從采自福建莆田鹽

2、場(chǎng)和紅樹(shù)林等高鹽環(huán)境的樣品中獲得4株耐鹽天才菌株,對(duì)其在鹽脅迫條件下產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并就鹽脅迫對(duì)耐鹽天才菌株代謝產(chǎn)物化學(xué)多樣性的影響做了初步探討。
　　 研究?jī)?nèi)容主要包括以下3個(gè)方面:
　　 1.耐鹽天才菌株的篩選。從來(lái)源于莆田鹽場(chǎng)等高鹽環(huán)境的樣品中分離純化獲得120株耐鹽菌株。以海蝦生物致死、P388腫瘤細(xì)胞增殖抑制、抑菌試驗(yàn)等作為生物活性篩選模型,TLC薄層色譜和HPLC指紋圖譜等作為化學(xué)篩選模型,

3、采用生物活性和化學(xué)評(píng)價(jià)相結(jié)合的集成篩選模式,最終獲得4株耐鹽天才菌株。
　　 2.鹽脅迫誘導(dǎo)下的4株耐鹽天才菌株次生代謝產(chǎn)物的研究。對(duì)耐鹽天才菌株進(jìn)行發(fā)酵條件摸索,如培養(yǎng)基、發(fā)酵天數(shù)、鹽度等,選擇最佳培養(yǎng)條件進(jìn)行大發(fā)酵,獲得活性浸膏。通過(guò)薄層色譜、硅膠柱色譜、SephadexLH-20柱色譜、反相高效液相色譜等分離方法,從鹽脅迫誘導(dǎo)的4株耐鹽天才菌株次生代謝產(chǎn)物中,共分離得到86個(gè)單體化合物;應(yīng)用波譜解析(UV,IR,NMR,M

4、S,X-Ray等)并結(jié)合化學(xué)方法鑒定了80個(gè)單體化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)(Fig.0-1)。其中新化合物32個(gè):從耐鹽天才菌株AspergillussclerotiorumPT06-1寡營(yíng)養(yǎng)高鹽條件代謝產(chǎn)物中獲得了兩個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的活性環(huán)六肽(1和2),該菌在富營(yíng)養(yǎng)高鹽條件下得到了12個(gè)棕曲菌素類環(huán)三肽(10-21)和1個(gè)線性二肽衍生物(23);從AspergillusterreusPT06-2高鹽條件代謝產(chǎn)物中得到2個(gè)鄰氨基苯甲酸聚合物(29-3

5、0)和1個(gè)二苯基-γ-丁內(nèi)酯類化合物(33);從AspergillusflocculosusPT05-1高鹽條件代謝產(chǎn)物中得到3個(gè)麥角甾醇類似物(4749)和1個(gè)吡咯色素(51);從Aspergilluscandidus085241低鹽條件代謝產(chǎn)物中得到10個(gè)補(bǔ)身烷型倍半萜(58,S9,66-73)。其它已知化合物的結(jié)構(gòu)類型還涉及多種生物堿、青霉酸內(nèi)酯類似物、神經(jīng)鞘胺醇糖苷、苯衍生物等。運(yùn)用體外生物活性篩選模型,初步評(píng)價(jià)了單體化合物的腫

6、瘤細(xì)胞增殖抑制活性、抗病毒活性和抑菌活性。腫瘤細(xì)胞增殖抑制活性測(cè)試表明:化合物2、3、32、47、48對(duì)HL-60細(xì)胞均有弱的抑制活性(iC50,分別為56,36,58,14,12μM);此外48對(duì)BEL-7402腫瘤細(xì)胞株也具有弱的抑制活性(IC50,18μM)。抑菌活性結(jié)果表明:麥角甾醇48、49對(duì)白色念珠菌、銅綠假單胞菌、產(chǎn)氣桿菌均具有較強(qiáng)的抑制作用(MIC,1.6-7.5μM);環(huán)肽類化合物1、2、10、13、16、18、20對(duì)

7、白色念珠菌具有抑制活性(MIC,分別為7.0,3.5,30,3.8,6.7,30,7.5μM);此外,化合物2還對(duì)銅綠假單孢菌具有弱的選擇性的抑制活性(MIC,38μM),29和31對(duì)金黃色葡萄球菌具有具有弱的抑制活性(MIC,分別為64μM和54μM),30和47對(duì)產(chǎn)氣桿菌具有弱的抑制活性(MIC,分別為34μM和15μM)。抗病毒測(cè)試表明:青霉酸內(nèi)酯3和土曲霉素43對(duì)H1N1流感病毒具有強(qiáng)的抑制活性,體外測(cè)試IC50值分別為4.6和

8、6.6μM,與陽(yáng)性對(duì)照利巴韋林相當(dāng),43的動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)有效。
　　 3.初步評(píng)價(jià)了鹽脅迫對(duì)耐鹽菌株代謝產(chǎn)物化學(xué)多樣性的影響。通過(guò)比較代謝產(chǎn)量、TLC、HPLC指紋圖譜及生物活性等方法,就高鹽脅迫對(duì)9株耐鹽菌株的次生代謝產(chǎn)物的影響做了分析,利用該方法得到了一株在高鹽條件下大量產(chǎn)生生物活性penicillenolA(81)的工程菌。首次嘗試在培養(yǎng)基中加入不同濃度、不同種類的鹵鹽,并初步探討了其對(duì)PT06-1代謝產(chǎn)物化學(xué)多樣性的積